師昌緒——中國耐熱合金材料之父助殲20起飛(轉)
據香港《南華早報》1月15日報道:制造中國隱形戰機的發動機材料,采用的是世界上最先進的新型耐熱合金。
金屬學及材料科學家師昌緒因對其研發的高性能戰斗機的突出貢獻,獲得了國家最高科學技術獎。據了解,師昌緒擔任過中國科學院金屬研究所所長,他研發了幾個系列的耐熱合金,這些耐熱合金為中國自主研制,屬于絕密材料。
其實這些合金幾十年前就被中國研制出來了,只是因為飛機發動機所采用的金屬材料,需要很長時間進行測試檢驗,以確定其穩定性,經過考驗以后,直到近兩年師教授研制的合金材料才開始用于中國制造的飛機發動機。
師昌緒,今年91歲,著名金屬材料專家,1955年離開了美國麻省理工學院踏上了回到祖國的旅程。他與錢學森一樣,當時屬于美國政府明令禁止的返回其社會主義祖國的30多位中國旅美科學家,而錢學森是加州理工學院的火箭專家,后來成為中國航天領域的創始人。
師昌緒回到上海后,被分配到沈陽,從事煉鋼技術研究。因北京與莫斯科關系惡化,蘇聯人撤走專家,中國軍方轉而求助于師昌緒等科學家。他一方面采用在西方學到的傳統方法制造合金,另一方面發明出一些新的系列合金。這些新發明的合金在實驗室的試驗性相當好,但是出于安全考慮,當時沒人敢用它。設計人員們沿用了傳統合金制造飛機發動機,由此造成中國制造的飛機發動機性能嚴重落后于國外同類產品。
中國的飛機發動機在研制理論上并不比國外落后,但是用于制造發動機的合金材料成為瓶頸。這些新型合金想通過購買從國外取得無異于癡人說夢。此后師昌緒開發的合金系列開始了漫長的認可過程。
上海交通大學材料科學與工程學院教授張瀾庭指出:有些人認為,中國不具備制造高性能飛機的材料,但他們錯了。事實上我們有許多質量最為上乘的材料,但是我們必須進行幾十年的實驗——通常是30年——以保證絕對的安全。正是由于師教授的成功,意味著在未來10年內從軍用到民用,國產發動機將取代進口發動機,目前這只是用于軍事領域。
北京航空航天大學新型材料科學專家指出:中國正迅速縮小與世界一流發動機制造商之間的技術差距。隨著殲20戰斗機及其他新型飛機的成功試飛,如今該是獎勵這些幕后英雄的時候了。
附《瞭望》周刊文章:師昌緒:愛國是一種永不衰減的動力
《瞭望》文章:2011年1月14日上午,人民大會堂里洋溢著喜慶的氣氛,一年一度的國家科技獎勵大會在這里舉行。當兩院院士師昌緒、中國工程院院士王振義從胡錦濤總書記手中接過國家最高科學技術獎勵證書時,全場響起了經久不息的掌聲……自2000年設立國家最高科技獎以來,已有16位科學家獲此殊榮。
師昌緒的動力之源
“既然美國已經用上了,我們就一定能做出來。”
當收到胡錦濤總書記授予的國家最高科學技術獎勵證書時,已是90歲高齡的師昌緒院士激動不已。他告訴《瞭望》新聞周刊記者,與李四光、錢學森等科學家的卓著功績相比,“我的貢獻是微不足道的!”
“我是中國人,中國需要我”
師昌緒在自己的回憶錄中寫道:“人生在世,首先要有一個正確的人生觀,要對人類有所貢獻。作為一個中國人,就要對中國作出貢獻,這是人生的第一要義。”
1920年出生于河北徐水一個書香門第的師昌緒對本刊記者說,“小時候經受的戰亂,對我影響很大。特別是‘九一八’事變,那時我剛上高小一年級,日本侵占沈陽的消息傳來,我們全班包括老師在內,嚎啕大哭。繼而就想,中國必須要強盛起來,才不受人欺侮。”
抱著“科學救國”的愿望,1941年,師昌緒報考了國立西北工學院礦冶系。1948年8月師昌緒到了美國,在密蘇里大學礦業學院用了不到一年的時間,取得了碩士學位,后來又到歐特丹大學,用兩年半時間攻取了冶金學博士學位,他從事的“硅在超高強度鋼中的作用”的研究也取得突破性成果,后來發展出300M超高強度鋼,成為20世紀60~80年代世界上最常用的飛機起落架用鋼,解決了飛機起落架常因斷裂韌性或沖擊值不夠而發生嚴重事故的問題。
“我本想博士畢業后就回國,但因為戰爭的關系,美國下令所有學理工的中國留學生都不許回國,于是我在麻省理工學院做了一名助理研究員。”師昌緒是美國司法部明令禁止回國的35名中國學者之一。1955年,周恩來總理在日內瓦會議上發出義正辭嚴的聲音,使美國為中國留學生回國打開了大門。
臨行前,麻省理工學院著名金屬專家柯恩教授希望師昌緒能夠再考慮一下,師昌緒回答:“你們美國像我這樣的人很多,而中國正在建設,我是中國人,中國需要我。”
攻克關鍵中的關鍵
1955年6月回到祖國的師昌緒,服從國家安排來到沈陽中科院金屬研究所。當時正值第一個五年計劃的建設高潮,中央作出高溫合金生產立足中國的決定。
高溫合金是當時航空、航天與原子能工業發展中必不可少的材料。而作為高溫合金及合金鋼常用的金屬元素,中國既缺鎳無鉻,又受到西方發達國家封鎖。作為金屬所高溫合金研究組的負責人,師昌緒從實際出發,提出大力發展鐵基高溫合金的建議。從1957年起,師昌緒帶領金屬所攻關組常駐在撫順鋼廠,參加航空發動機的關鍵材料“高溫合金”聯合攻關項目,同有關科技人員一道,解決了中國最早試制開發的高溫合金GH30的質量問題。
他還在沈陽有色金屬加工廠推出了“包套擠壓工藝”,為發展我國變形高溫合金的加工工藝探索了新的道路。遠在英國的高溫合金專家普菲在給北大西洋公約組織的一次報告上驚嘆:“包套擠壓工藝為變型高溫合金的生產開辟了一條新的途徑”
20世紀60年代初,美國研制出鑄造空心渦輪葉片,大幅度提高了發動機的性能。航空發動機的關鍵部位是高溫渦輪,人稱“發動機的心臟”,而渦輪葉片又是關鍵中的關鍵。葉片金屬在長期工作中所能承受的最高溫度決定著噴氣發動機的功率,也決定著飛機的飛行速度和高度。因而,渦輪葉片的水平標志著一個國家航空發動機和高溫合金的水平。而我國當時生產的是鍛造實心渦輪葉片,要想研制出這種被美國嚴密封鎖的技術,似比登天。
“既然美國已經用上了,我們就一定能做出來。”師昌緒毅然接受了這項“不可能完成”的任務,而當時他手里所掌握的全部資料,只有一張航空設計院副總工程師榮科畫的空心渦輪葉片的外觀草圖。
為了中國的新型飛機能夠早日“插翅上天”,師昌緒帶領金屬所的上百名科技人員一起攻關,解決了研制過程中數以百計的技術難題。僅用了一年多時間,中國第一代鑄造多孔空心葉片就在金屬所實驗室誕生了。經過幾個月的努力,空心葉片生產最終突破技術關,其成品率甚至超過已投產數年的實心葉片。1966年我國第一代氣冷空心葉片經過吹風和臺架試車,宣告研制成功,使中國成為繼美國之后在世界上第二個采用鑄造空心渦輪葉片的國家,這使我國航空發動機性能上了一個新臺階,只比美國晚了5年。直到上世紀90年代,中國主要殲擊機發動機仍采用該工藝制作渦輪葉片,而且向國外大量出口。該項具有獨創性的成果1985年國家科技進步一等獎。
上世紀80年代初,腐蝕科學的研究重要性日益顯示出來,師昌緒主持籌建了我國第一個腐蝕專業的中國科學院金屬腐蝕與防護研究所并兼任所長。師昌緒笑稱自己的頭發就是在同時擔任兩個所的所長時被折騰光的。但是,“為了國家利益,這值!”
戰略科學家的角度
1984年師昌緒被調到北京任中科院技術科學部學部主任,1986年他又被調到新成立的國家自然基金委任副主任,主管政策局和材料與工程學部。他從戰略科學家的角度,提出過多項具有開拓性的意見,并付諸實施。
1982年師昌緒受已故中科院技術科學部主任、金屬研究所所長李薰委托,和張光斗、吳仲華、羅沛霖四位科學家組成研究小組,提出成立中國工程科學院的建議,歷時十余年,中國工程院正式成立,開創了中國應用科學研究的新局面;他親自主持制定與主編《基金項目指南》,為國家自然科學的發展起導向作用;親自主持《學科發展戰略研究》課題的啟動與編寫,對國家基礎和應用研究的發展,提出了一套比較完整的看法,被學術界認為對推動我國基礎研究的發展有新的建樹。
由于在科學研究、科研管理及科技規劃等方面成績突出,師昌緒多次獲得國家級和院、部級獎勵,但他常說,“虛榮的人注意著自己的名字,光榮的人注意著祖國的事業。”
如今已是耄耋之年的師昌緒仍在忙碌著,最近還完成了《師昌緒在2010年90歲仍很忙碌》的自述。他說,“愛國是一種永不衰減的動力。我現在的所有動力幾乎都來源于小時候形成的愛國心。”文/《瞭望》新聞周刊記者孫英蘭
金屬學及材料科學家師昌緒因對其研發的高性能戰斗機的突出貢獻,獲得了國家最高科學技術獎。據了解,師昌緒擔任過中國科學院金屬研究所所長,他研發了幾個系列的耐熱合金,這些耐熱合金為中國自主研制,屬于絕密材料。
其實這些合金幾十年前就被中國研制出來了,只是因為飛機發動機所采用的金屬材料,需要很長時間進行測試檢驗,以確定其穩定性,經過考驗以后,直到近兩年師教授研制的合金材料才開始用于中國制造的飛機發動機。
師昌緒,今年91歲,著名金屬材料專家,1955年離開了美國麻省理工學院踏上了回到祖國的旅程。他與錢學森一樣,當時屬于美國政府明令禁止的返回其社會主義祖國的30多位中國旅美科學家,而錢學森是加州理工學院的火箭專家,后來成為中國航天領域的創始人。
師昌緒回到上海后,被分配到沈陽,從事煉鋼技術研究。因北京與莫斯科關系惡化,蘇聯人撤走專家,中國軍方轉而求助于師昌緒等科學家。他一方面采用在西方學到的傳統方法制造合金,另一方面發明出一些新的系列合金。這些新發明的合金在實驗室的試驗性相當好,但是出于安全考慮,當時沒人敢用它。設計人員們沿用了傳統合金制造飛機發動機,由此造成中國制造的飛機發動機性能嚴重落后于國外同類產品。
中國的飛機發動機在研制理論上并不比國外落后,但是用于制造發動機的合金材料成為瓶頸。這些新型合金想通過購買從國外取得無異于癡人說夢。此后師昌緒開發的合金系列開始了漫長的認可過程。
上海交通大學材料科學與工程學院教授張瀾庭指出:有些人認為,中國不具備制造高性能飛機的材料,但他們錯了。事實上我們有許多質量最為上乘的材料,但是我們必須進行幾十年的實驗——通常是30年——以保證絕對的安全。正是由于師教授的成功,意味著在未來10年內從軍用到民用,國產發動機將取代進口發動機,目前這只是用于軍事領域。
北京航空航天大學新型材料科學專家指出:中國正迅速縮小與世界一流發動機制造商之間的技術差距。隨著殲20戰斗機及其他新型飛機的成功試飛,如今該是獎勵這些幕后英雄的時候了。
附《瞭望》周刊文章:師昌緒:愛國是一種永不衰減的動力
《瞭望》文章:2011年1月14日上午,人民大會堂里洋溢著喜慶的氣氛,一年一度的國家科技獎勵大會在這里舉行。當兩院院士師昌緒、中國工程院院士王振義從胡錦濤總書記手中接過國家最高科學技術獎勵證書時,全場響起了經久不息的掌聲……自2000年設立國家最高科技獎以來,已有16位科學家獲此殊榮。
師昌緒的動力之源
“既然美國已經用上了,我們就一定能做出來。”
當收到胡錦濤總書記授予的國家最高科學技術獎勵證書時,已是90歲高齡的師昌緒院士激動不已。他告訴《瞭望》新聞周刊記者,與李四光、錢學森等科學家的卓著功績相比,“我的貢獻是微不足道的!”
“我是中國人,中國需要我”
師昌緒在自己的回憶錄中寫道:“人生在世,首先要有一個正確的人生觀,要對人類有所貢獻。作為一個中國人,就要對中國作出貢獻,這是人生的第一要義。”
1920年出生于河北徐水一個書香門第的師昌緒對本刊記者說,“小時候經受的戰亂,對我影響很大。特別是‘九一八’事變,那時我剛上高小一年級,日本侵占沈陽的消息傳來,我們全班包括老師在內,嚎啕大哭。繼而就想,中國必須要強盛起來,才不受人欺侮。”
抱著“科學救國”的愿望,1941年,師昌緒報考了國立西北工學院礦冶系。1948年8月師昌緒到了美國,在密蘇里大學礦業學院用了不到一年的時間,取得了碩士學位,后來又到歐特丹大學,用兩年半時間攻取了冶金學博士學位,他從事的“硅在超高強度鋼中的作用”的研究也取得突破性成果,后來發展出300M超高強度鋼,成為20世紀60~80年代世界上最常用的飛機起落架用鋼,解決了飛機起落架常因斷裂韌性或沖擊值不夠而發生嚴重事故的問題。
“我本想博士畢業后就回國,但因為戰爭的關系,美國下令所有學理工的中國留學生都不許回國,于是我在麻省理工學院做了一名助理研究員。”師昌緒是美國司法部明令禁止回國的35名中國學者之一。1955年,周恩來總理在日內瓦會議上發出義正辭嚴的聲音,使美國為中國留學生回國打開了大門。
臨行前,麻省理工學院著名金屬專家柯恩教授希望師昌緒能夠再考慮一下,師昌緒回答:“你們美國像我這樣的人很多,而中國正在建設,我是中國人,中國需要我。”
攻克關鍵中的關鍵
1955年6月回到祖國的師昌緒,服從國家安排來到沈陽中科院金屬研究所。當時正值第一個五年計劃的建設高潮,中央作出高溫合金生產立足中國的決定。
高溫合金是當時航空、航天與原子能工業發展中必不可少的材料。而作為高溫合金及合金鋼常用的金屬元素,中國既缺鎳無鉻,又受到西方發達國家封鎖。作為金屬所高溫合金研究組的負責人,師昌緒從實際出發,提出大力發展鐵基高溫合金的建議。從1957年起,師昌緒帶領金屬所攻關組常駐在撫順鋼廠,參加航空發動機的關鍵材料“高溫合金”聯合攻關項目,同有關科技人員一道,解決了中國最早試制開發的高溫合金GH30的質量問題。
他還在沈陽有色金屬加工廠推出了“包套擠壓工藝”,為發展我國變形高溫合金的加工工藝探索了新的道路。遠在英國的高溫合金專家普菲在給北大西洋公約組織的一次報告上驚嘆:“包套擠壓工藝為變型高溫合金的生產開辟了一條新的途徑”
20世紀60年代初,美國研制出鑄造空心渦輪葉片,大幅度提高了發動機的性能。航空發動機的關鍵部位是高溫渦輪,人稱“發動機的心臟”,而渦輪葉片又是關鍵中的關鍵。葉片金屬在長期工作中所能承受的最高溫度決定著噴氣發動機的功率,也決定著飛機的飛行速度和高度。因而,渦輪葉片的水平標志著一個國家航空發動機和高溫合金的水平。而我國當時生產的是鍛造實心渦輪葉片,要想研制出這種被美國嚴密封鎖的技術,似比登天。
“既然美國已經用上了,我們就一定能做出來。”師昌緒毅然接受了這項“不可能完成”的任務,而當時他手里所掌握的全部資料,只有一張航空設計院副總工程師榮科畫的空心渦輪葉片的外觀草圖。
為了中國的新型飛機能夠早日“插翅上天”,師昌緒帶領金屬所的上百名科技人員一起攻關,解決了研制過程中數以百計的技術難題。僅用了一年多時間,中國第一代鑄造多孔空心葉片就在金屬所實驗室誕生了。經過幾個月的努力,空心葉片生產最終突破技術關,其成品率甚至超過已投產數年的實心葉片。1966年我國第一代氣冷空心葉片經過吹風和臺架試車,宣告研制成功,使中國成為繼美國之后在世界上第二個采用鑄造空心渦輪葉片的國家,這使我國航空發動機性能上了一個新臺階,只比美國晚了5年。直到上世紀90年代,中國主要殲擊機發動機仍采用該工藝制作渦輪葉片,而且向國外大量出口。該項具有獨創性的成果1985年國家科技進步一等獎。
上世紀80年代初,腐蝕科學的研究重要性日益顯示出來,師昌緒主持籌建了我國第一個腐蝕專業的中國科學院金屬腐蝕與防護研究所并兼任所長。師昌緒笑稱自己的頭發就是在同時擔任兩個所的所長時被折騰光的。但是,“為了國家利益,這值!”
戰略科學家的角度
1984年師昌緒被調到北京任中科院技術科學部學部主任,1986年他又被調到新成立的國家自然基金委任副主任,主管政策局和材料與工程學部。他從戰略科學家的角度,提出過多項具有開拓性的意見,并付諸實施。
1982年師昌緒受已故中科院技術科學部主任、金屬研究所所長李薰委托,和張光斗、吳仲華、羅沛霖四位科學家組成研究小組,提出成立中國工程科學院的建議,歷時十余年,中國工程院正式成立,開創了中國應用科學研究的新局面;他親自主持制定與主編《基金項目指南》,為國家自然科學的發展起導向作用;親自主持《學科發展戰略研究》課題的啟動與編寫,對國家基礎和應用研究的發展,提出了一套比較完整的看法,被學術界認為對推動我國基礎研究的發展有新的建樹。
由于在科學研究、科研管理及科技規劃等方面成績突出,師昌緒多次獲得國家級和院、部級獎勵,但他常說,“虛榮的人注意著自己的名字,光榮的人注意著祖國的事業。”
如今已是耄耋之年的師昌緒仍在忙碌著,最近還完成了《師昌緒在2010年90歲仍很忙碌》的自述。他說,“愛國是一種永不衰減的動力。我現在的所有動力幾乎都來源于小時候形成的愛國心。”文/《瞭望》新聞周刊記者孫英蘭
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責任編輯:執中